Warum kann PTFE-Band seine Haftung in Umgebungen mit hohen Temperaturen fehlerfrei aufrechterhalten?

Das von Jiangsu Aokai New Materials hergestellte PTFE-Hochtemperaturband verwendet einen druckempfindlichen Silikonklebstoff, der bei 250 °C über einen langen Zeitraum stabil arbeiten kann. Die wesentlichen Gründe liegen in den folgenden drei Punkten:

1. Die Hauptkette besteht aus Si-O-Bindungen mit hoher thermischer Zersetzungstemperatur

Die molekulare Hauptkette des Silikon-Haftklebers im PTFE-Hochtemperaturband weist eine SiO-SiO-Struktur auf. Die Bindungsenergie der Si-O-Bindung beträgt etwa 445 kJ/mol und ist damit viel höher als die der C-C-Bindung (etwa 348 kJ/mol) oder der CH-Bindung (etwa 413 kJ/mol) in üblichen organischen Polymeren wie Acrylaten und Kautschuken.

Bei hohen Temperaturen brechen C-C-Bindungen leicht und lösen einen Kettenabbau aus, wohingegen Si-O-Bindungen zum Aufbrechen viel mehr Energie erfordern. Daher bleibt die molekulare Hauptkette des Silikonhaftklebstoffs bei 250 °C intakt, wodurch ein Haftungsverlust durch thermisch-oxidativen Abbau vermieden wird.

2. Chemisches Vernetzungsnetzwerk verhindert Erweichung und Fließen bei hohen Temperaturen

Unvernetzter Silikonkautschuk verwandelt sich bei hohen Temperaturen in eine viskose Flüssigkeit und verliert vollständig seine Kohäsionsfestigkeit. Allerdings wird der Silikon-Haftklebstoff im PTFE-Hochtemperaturband durch Peroxidvernetzung oder Platin-katalysierte Additionsvernetzung vernetzt, wodurch lineare Molekülketten zu einem stabilen dreidimensionalen Netzwerk verbunden werden.

Diese vernetzte Struktur ermöglicht es der Klebeschicht, bei 250 °C ein festes elastisches Verhalten beizubehalten, ohne zu schmelzen oder zu fließen wie thermoplastische Materialien. Auch bei einer leichten Abnahme des Moduls behält es immer noch eine ausreichende Kohäsionsfestigkeit, um einem Ablösen zu widerstehen.

3. Niedrige Glasübergangstemperatur (Tg ~ −120 °C)

Der Silikon-PSA in PTFE-Hochtemperaturbändern hat eine sehr niedrige Tg (ca. −120 °C), was bedeutet, dass seine Molekülketten über einen weiten Temperaturbereich von −70 °C bis 300 °C in einem hochelastischen Zustand bleiben und nicht in einem spröden glasartigen Zustand.

Daher härtet die Klebeschicht bei hohen Temperaturen weder aus, so dass sie ihre Benetzungsfähigkeit verliert, noch erweicht sie und führt zu übermäßigem Fließen. Es behält einen moderaten Modul bei (Speichermodul G' ≈ 10⁴–10⁶ Pa), was das optimale Fenster für druckempfindliche Haftung darstellt.

Silikon-PSA selbst hat eine niedrige Oberflächenenergie (ca. 22 mN/m), wodurch es Substrate mit niedriger Oberflächenenergie wie PTFE und Silikonkautschuk auch bei hohen Temperaturen gut benetzen kann – und so eine Ablösung aufgrund einer schlechten Oberflächenenergieanpassung verhindert.

Die oben genannten Informationen werden von Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd. bereitgestellt.

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